Шкала температур абсолютная газового термометра

Если начало отсчета установлено от абсолютного нуля температур, то получаем абсолютную термодинамическую шкалу, единицей которой служит градус К. Значения температур по этим шкалам соотносятся Г = / + 273,15 К. Одной из возможных реализаций термодинамической температурной шкалы являются показания газового термометра постоянного объема. [c.534]

Однако пользование газовым термометром представляет большие практически неудобства, поэтому бьшо выбрано несколько постоянных опорных точек, воспроизведение которых в лабораторных условиях не составляет большого труда. Одна из этих точек задается самим определением термодинамической шкалы — это тройная точка воды, которой приписана неизменная температура 273,16 К. Остальные точки установлены на основании как можно более тщательных измерений. Все эти точки представляют собой температуры фазовых переходов разли шых веществ. На основе измерения температур этих точек в 1968 г. установлена Международная практическая температурная шкала ). Поскольку из.мерения по этой шкале не могут гарантировать абсолютно точного совпадения с термодинамической шкалой, температурам по шкалам Кельвина и Цельсия присвоены символы T es и / в. числе опорных точек имеются тройные точки водорода (T es = 13,81 К) и воды (Гб 8 = 573,16 К) и ряд точек равновесия двух фаз различных веществ. Значения опорных постоянных точек Международной практической температурной шкалы приведены в приложении XII. [c.193]

В результате можно сделать вывод, что теплоемкость газа ван-дер-Ваальса при постоянном объеме с , так же как и для идеального газа, есть функция только температуры. Величина же для реального газа зависит не только от температуры, но и от давления. Независимость j, от плотности с физической точки зрения объясняет совпадение шкалы газового термометра, термометрическим веществом которой является газ ван-дер-Ваальса, с абсолютной термодинамической шкалой (см. 8). [c.79]

Абсолютная температура тела может быть измерена с помощью термометрического устройства, в котором в качестве термометрического вещества используется сильно разреженный газ. Объем, занимаемый таким разреженным газом, и его давление прямо пропорциональны его абсолютной температуре, следовательно, шкала газового термометра является шкалой абсолютной температуры. [c.2]

В 1873 г. Д. И. Менделеев высказал аналогичную мысль о возможности построения абсолютной температурной шкалы с одной постоянной точкой [1]. Он предложил построить шкалу, воспроизводимую с помош,ью газового термометра, приняв за исходную точку водород, находящийся под давлением в 1000 граммов на квадратный сантиметр при температуре плавления льда. Размер градуса в такой шкале (Д. И. Менделеев назвал его метрическим градусом ) определяется таким повышением температуры, которое увеличивает давленпе в газовом термометре на 1 грамм на квадратный сантиметр. Однако Д. И. Менделеев считал возможным разработать и другие метрические системы температур . [c.68]

В начале XIX в. в поисках абсолютного метрологического прибора вернулись к идее газового термометра. Открытые к тому времени законы Гей-Люссака и Шарля позволяли предполагать, что в газовых термометрах показание не будет зависеть от вида газового заполнения. Однако при дальнейшем уточнении методов измерения в газах были обнаружены существенные индивидуальные отклонения. Тщательные исследования французского физика Реньо показали, что коэффициенты расширения газов зависят от плотности и степени удаления по температуре от состояния сжижения. Повышение температуры и снижение давления приближают газы к идеальным. Так, при 320 °С и нормальном давлении Реньо не удалось обнаружить разницы в показаниях газовых термометров, заполненных водородом, воздухом и углекислым газом. В подобных условиях сернистый газ отличался от водорода не только значением коэффициента, но и непостоянством этой величины. Реньо установил, что с понижением давления это различие становится менее заметным. Таким образом, деление температурной шкалы не получило желательной обоснованности вплоть до конца XIX в. [c.12]

Во второй половине XIX в. применение вероятностно-статистического подхода позволило на новой основе получить многие теоретические результаты. Из них для термометрии важными оказались обобщение законов излучения, полученное Планком, и фундаментальное уравнение Найквиста, связывающее основные параметры шумовых явлений. Эти результаты, наряду с идеальным газовым термометром, могут служить основой для абсолютной термодинамической шкалы. Последующее развитие вероятностно-статистического метода привело к возникновению понятий о неравновесных и отрицательных абсолютных температурах. [c.14]

Совершенно ясно, что абсолютная термодинамическая шкала является только чисто теоретической. Нельзя построить идеальную тепловую машину, работающую по идеальному циклу Карно. Таким образом, теоретическое построение универсальной термодинамической шкалы еще не открывает путей ее практического использования. Для этой цели нужна связь термодинамической шкалы с реальными измерителями температуры. Из них первостепенное значение приобретают газовые термометры, показания которых могут быть связаны с термодинамической шкалой посредством понятия идеального газа. [c.30]

Постоянная точка газового термометра, которая служит началом отсчета абсолютной температуры, лежит на 273° С ниже нуля стоградусной шкалы (точнее, на 273°,16). [c.9]

Абсолютная температура Т = /°С- -273,15 близка к температуре, отсчитанной по хорошему газовому термометру, т. е. по температурной шкале, основанной на свойствах идеального газа. Что касается абсолютной шкалы температуры, или шкалы Кельвина, то ее определение не зависит от выбора какого-либо конкретного термометрического вещества. [c.11]

Но мы можем теперь ввести термодинамическую шкалу, взяв саму функцию 0 в качестве температуры. Если постоянная в (2.12) выбрана равной единице, то эта шкала называется абсолютной, или шкалой Кельвина ). Отсчеты температуры по хорошему газовому термометру очень близки к температуре в шкале Кельвина [c.40]

Температура тела измеряется по международной стоградусной шкале газового термометра или по абсолютной шкале. [c.19]

Таким образом, абсолютная газовая шкала температур вполне может быть принята за эталон, по которому можно градуировать шкалы других термометров. [c.9]

Описан двойной газовый термометр постоянного объема для осуществления термодинамической шкалы температур от О до 450° С. Рассмотрены конструкция, калибровка и методика испытания установки. Описана процедура измерений, производимых для сопоставления Международной шкалы температур с абсолютной. [c.251]

Измерение изменения температуры в результате теплообмена является важнейшей задачей калориметрии. Методы измерения температуры основаны на регистрации эффектов ее проявления, например путем определения изменения объема, сопротивления, спектрального диапазона излучения света, контактной разности потенциалов металлов. При всех этих измерениях принципиальное значение имеет решение вопроса о нулевой точке отсчета температуры и температурной шкале. Абсолютная термодинамическая температурная шкала (шкала Кельвина) тождественна шкале газового термометра (см. ниже), в котором термометрическое вещество - газ подчиняется законам идеальных газов. Однако измерение температуры по этой шкале сопряжено со значительными экспериментальными трудностями. Применяемые в настоящее время приборы для измерения температуры проградуированы в единицах Международной практической температурной шкалы. [c.19]

Абсолютная температура будет обозначаться через Т. Для построения эмпирической температурной шкалы можно воспользоваться газовым термометром. Произвольн5ТО температурную шкалу 0 можно преобразовать в абсолютную Т с помощью соотношения [c.22]

Газовую термометрию Шаппюи можно считать истоком современной термометрии. Работа выполнялась в специально построенной лаборатории с превосходной термостабилизацией помещения, хотя в ней и отсутствовало многое из того, что сегодня считалось бы необходимым. Основная задача Шаппюи состояла в градуировке лучших ртутно-стеклянных термометров по абсолютной (т. е. термодинамической) температуре. Первая часть работы состояла в детальном изучении газового термометра постоянного объема, заполнявшегося водородом, азотом и углекислым газом в качестве рабочего тела. Результатом были отсчеты показаний набора ртутно-стеклянных термометров Тоннело, четыре из которых были типа а и четыре усовершенствованного типа б со шкалой, расширенной до —39 °С. На рис. 2.1 представлены результаты Шаппюи для трех газов, полученные в период 1885—1887 гг. [15]. Сочетание превосходной воспроизводимости термометров Тоннело и чрезвычайной тщательности работы с газовым термометром позволило получить погрешность менее одной сотой градуса почти во всем интервале — действительно выдающееся достижение. [c.39]

Это затруднение было преодолено в ревизии температурной шкалы 1968 г., когда единица температуры по практической и термодинамической шкалам была одинаково определена равной 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Единица получила название кельвин вместо градус Кельвина и обозначение К вместо °К. При таком определении единицы интервал температур между точкой плавления льда и точкой кипения воды может изменять свое значение по результатам более совершенных измерений термодинамической температуры точки кипения. В температурной шкале 1968 г. значение температуры кипения воды было принято точно 100 °С, поскольку не имелось никаких указаний на ошибочность этого значения. Однако новые измерения с газовым термометром и оптическим пирометром, выполненные после 1968 г., показали, что следует предпочесть значение 99,975 °С (см. гл. 3). Тот факт, что новые первичные измерения, опираюшиеся на значение температуры 273,16 К для тройной точки воды, дают значение 99,975 °С для точки кипения воды, означает, что ранние работы с газовым термометром, градуированным в интервале 0°С и 100°С между точкой плавления льда и точкой кипения воды, дали ошибочное значение —273,15 °С для абсолютного нуля температуры. Исправленное значение составляет —273,22 °С. [c.50]

Прибором, при помощи которого создана Международная практическая температурная шкала (МПТШ-68), является газовый термометр постоянного объема. Теоретической предпосылкой, позволяющей использовать газовый термометр для измерения температур, является наличие функциональной зависимости между давлением идеального газа, находящегося в сосуде с постоянным объемом, и абсолютной температурой [c.71]

Измерим значение какого-либо выбранного нами параметра термометрического вещества в состоянии, когда установилось его тепловое равновесие с тающим льдом. Этим параметром может быть объем, давление, электрическое сопротивление или другое физическое свойство тела. Приведем затем термометрическое вещество в соприкосновение с телом, температуру которого мы хотим определить. Если теперь измерить велич1П1у выбранного параметра термометрического вещества (в состоянии, когда установилось его тепловое равновесие с данным телом), то изменение значения этого параметра определит степень отклонения состояния данного тела от состояния теплового равновесия с тающим льдом. При этом необходимо исключить изменение других параметров. Установленная таким опытным путем мера отклонения состояния тела от состояния теплового равновесия с тающим льдом, находящимся под давленне.м 1 атм, называется эмпирической температурой тела. Она может быть измерена с помощью жидкостных и газовых термометров, термопар, пирометров и других устро11ств. Однако в зависимости от применяемого устройства для определенного температурного состояния тела получаются, вообще говоря, различные значения температуры, так как в основу ее измерения кладутся различные признаки. Следовательно, необходима такая шкала температур, с помощью которой можно было бы для определенного температурного состояния тела получить одно единственное значение температуры. Такой шкалой является термодинамическая, а также тоаде-ственная с ней абсолютная шкала температур Кельвина. [c.8]

На основании опыта с гелиевым газовым термометром при V = onst определить температуру о. °С, абсолютного нуля в градусах международной практической температурной шкалы 1948 г. (градусы Цельсия). [c.15]

Международное значение точки золота, равное 1063°, основано на результатах измерений Хольборна и Дея (1900 г.) и Дея и Сосмана (1911 г.) с газовым термометром, которые получили значения, равные соответственно 1064 и 1062,4° С. Таким образом, нет оснований считать, что температура плавления золота известна с абсолютной точностью, большей чем 1°, и, следовательно, нет доказательств того, что квадратичная экстраполяционная формула для платинового термометра, полученная в точке кипения серы, непригодна для точки плавления золота. Если температуру кипения серы принять равной 444,70° С, как предлагают Блейсделл и Кей, то значение точки золота, полученное при помощи платинового термометра, увеличится на 0,7° С, и совпадение с газовым термометром улучшится еще более. Однако ввиду важности температуры плавления золота как начальной точки шкалы излучения необходимо приписать ей определенное числовое значение, и если платиновый термометр [c.46]

В первой половине девятнадцатого века было проведено исследование свойств газов с помощью газового термометра. Резульг татом этих исследований явилось установление термодинамической шкалы температур в форме, предложенной Кельвином. В настоящее время газовый термометр признан основным инструментом для измерения температур по термодинамической шкале. Обычно применяют два типа газовых термометров прибор постоянного давления, в котором давление определенной массы газа поддерживается постоянным, а о значении температуры судят по изменению объема системы, и прибор постоянного объема, в котором постоянным поддерживается объем определенной массы газа, а температуру определяют по его давлению. В работе [1] приведены соотношения между значениями объема (или давления) и абсолютной (термодинамической) температуры для идеального газового термометра, наполненного идеальным газом. В указанной статье рассматриваются также поправки к наблюдаемым величинам, которые необходимо вводить вследствие отличия реального газового термометра от идеального инструмента и реального термометрического газа от идеального. [c.225]

Чтобы практически установить абсолютную шкалу температур, нужно прежде всего определить абсолютные температуры ряда основных точек (температуры кннения, плавления известных веществ и т. д.). С помощью этпх точек градуируются термометры в абсолютной шкале. От 4 до 1500 К для этого пользуются газовыми термометрамн (в области высоких температур используется водород и азот, в области низких — гелий). Вне указанного диапазона температур используются а) оптический метод (в области высоких температур), основанный на законах излучения тел б) зависимость магнитных свойств тела от температуры (в области Т < 4 К). [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...